SU983789A1 - Самовосстанавливающийс ограничитель тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике; а более конкретно - к аппаратостроению и может быЛ использовано в кo 4плeктe с низковольтным автоматическим выключателем дл  отключени  очень болыаих токов короткого замыкани  (в дальнейшем КЗ), когда предельна  коммутационна  способность выключател  недостаточна. Известны самовосстанавливающиес  токоограничительнне устройства, основанные на воздействии П-образного вертикального электродинамического токового контура на перемычку из жидкого металла, расположенную в прочном изол ционном корпусе, содержащем дугогасйтельную камеру, в результате чего происходит выброс жидкого металла в дугогасйтельную камеру и ограничение тока защищаемой цепи С1 3- Недостатком данного устройства  в л етс  мало эффективный и гроккэздкий П-образный вертикальный электродинамический токовый контур, значитель но увеличивающий габариты устройства Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  са-, мовосстанавливалцийс  ограничитель тока, содержащий герметичную изол ционную камеру с дугогасительный устройством и токовым контуром, состо щим из двух взаимно параллельных электродинамически взаимодействующих участков, разделенных изол ционными прокладками, причем верхний участок заполнен жидким металлом, а нижний  вл етс  сплошным твердотельным электродом 12 . Недостатком известного ограинчител  тока  вл етс  недостаточно высока  эффективность указанного контура , что снижает и ограничивает его чувствительность при работе. . Целью изобретени   вл етс  повышение технико-экономических показателей устройства за счет увеличени  эффективности электродинамического токового контура и чувствительности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в самовосстанавливающемс  ограничителе тока токовый контур снабжен вторым плоским витком, у которого верхний участок, заполненный жидким металлом,  вл етс  общим, а концы нижних сплошных твердотельт ных участков разнесены в, противоположные стороны, причем рассто ние между ос ми участков, составл ет

1,1 - 1,2 рассто ни  по ос м участков в вертикальном направлении.

Перемычка из жидкого металла размещена в герметичной изол ционной камере с дугогасительным устройством заполнеМной инертным газом.

При прохождении номинального тока защищаемой цепи через токовый контур устройства электродинамические силы, действующие на перемлчку из жидкого металла, незначительны и уравновеиены собственным весом жидкого металла перемычки.

При возникновении тока КЗ в защищаемой цепи, электродинамические силы резко увеличиваютс  от дес тков до сотен раз и выбрасывают жидкий металл перемычки вйерх, в дугог асительную камеру, и на ее дугогасительных рогах возбуждаетс  электрическа  дуга, ограничивающа  ток защищаемой цепи.

После отключени  тока КЗ автоматическим выключателем жидкий металл под действием собственного веса возвращаетс  в исходное положение.

На фиг. 1 приведена конструкци  самовосста;навливающегос  ограничител  тока, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - изображена электродинамическа  система устройства.

Самовосстанавливающийс  ограничитель тока (фиг. 1-3) содержит твердо мет гшл и чес кие электроды 1 и 2, перемыкаемые жидкометаллической перемычкой 3 (например, сплавом кали  и натри  или др.), и дугогасительное устройство 4 с дугогасительными рогами 5, расположенные в- герметически закрытой изол ционной камере 6, заполненной инертным газом (например, азотом или др.).

Конструкци  дугогасительного устройства может быть различной, например , с деионной рещеткой, с узкой щелью и др.

В отличие от известного решени  электродинамический контур образован двум  твердометаллическими элементами 1 и 2 (выполненными например, в виде медных шин )и перемычкой жидкого метсшла 3. Твердометаллические электроды 1 и 2 жестко установлены в прочном изол ционном основании 7 (к примеру, спрессованы в пластмассе ), причем нижн   часть электродинамического контура образована сплошными твердометаллическими элeктpp l aми , а в верхней части указанного контура , между концами электродов 1 и 2 в межэлектродном промежутке, содержи с  жидкометаллическа  перемычка 3, с зажимами 8 и 9 на противоположных внешних концах.

Длина твердометаллических электродов 1 и 2, рассто ние Н и h между рими в изол ционном основании 7, ве1ичина перемычки из жидкого металла и др. параметры определ ютс  треовани ми величин токоограничени  могут измен тьс  в требуемых преелах .

Выбираетс  Н (1,1 - l,2)h.

С целью увеличени  прочности изо ционна  камера 6 заключена в защитый кожух 10 и может иметь в верхней асти отверстие дл  установки преохранительного клапана (не показан).

При прохождении номинального тока в защищаемой цепи по токовому контуу 8-1-3-2-9, электродинамическое воздействие нижней части токового контура аЪ и аЪча верхнюю часть контура cd (хшдкометаллическую перемычку 3) незначительно и уравновешено весом жидкого металла перемычки.

Вс  система находите в состо нии устойчивого равновеси .

При возникновении тока КЗ в защищаемой цепи электродинамическое воздействие нижней части токового контура «Ъ и аЪна перемычку cd из жидкого металла 3 резко возрастает ( в дес тки раз ), равновесие нарушаетс  и жидкометаллическа  перемычка 3 мгновенно выбрасываетс  вверх, в дугогасительное устройство 4. Поскольку на жидкий металл в дугогасительном устройстве 4 продолжают действовать электродинамические силы токового контура, то он не может вернутьс   в исходное положение до полного отключени  или значительного ограничени  тока КЗ.

Возникша  между электродами 1 и 2 электрическа  дуга раст гиваетс  на дугогасительных рогах 5 и приобретает в дугогасительном устройстве 4 значительное сопротивление, ограничива  ток КЗ, а автоматический выключатель в это врем  отключает защищаемую цепь.

После отключени  тока КЗ автоматическим выключателем, жидкий металл перемычки 3 под действием собственного веса возвращаетс  в межэлектродное пространство, восстанавлива  электродинамический контур..

Claims (2)

1. Врем , в течение которого между электродами 1 и 2 отсутствует жидкий металл перемычки 3, всегда будет больше , чем полное врем  срабатывани  автоматического выключател , поскольку до полного отключени  защищаемой цепи на жидкий металл пере1 «лчки 3 будут действовать электродинамические силы РЗ Д нижней части токового контура аЪ и аV,направленные противоположно силе т жести жидкого металла. Поэтому замыкание цепи между электродами 1 и 2 за период отключени  тока КЗ автоматическим выключателем произойти не ttoTKBT, т.е. автоматический выключатель всегда будет отключать защищаемую цепь при ограниченном значении тока КЗ.. Преимущества изобретени  по сравнению с известным устройством состо т в том, что на жидкометаллнческую перекычку, образующую участок col, действует не одна, а две части токового контура « Ъ и cftj расположенные на рассто нии Нл1,1 - l,2h оптимал ный случай, что приводит к возрастанию электродинамических усилий, действуюсцих на перемычку 3 в 1, 7 1 ,8 раза. Это позвол ет увеличить чув ствительность устройства к току КЗ в тех же размерах или значительно уменьшить размеры.самого устройства. Предлагаемое устройство весьма пр стое по кострукции и технологии изготовлени , работает автоматически и автономно, имеет небольшие габариты и массу, обладает высокой надежностью и дает как при изготовлени так и при эксплуатации, значительный экономический эффект от его внедрени . Устройство может быть широко использовано в электрических цеп х с очень большими токами КЗ, при недостаточной предельной коммутационной способности используемых выключателей . Формула изобретени  Самовосстанавливаквдийс  ограничи-г тель тока, содержащий герметичную изол ционную камеру с дугогасительным устройством и токовым контуром, состо щий из двух взаимно параллельных электродинамических взаимодействующих участков, разделенных изол ционными прокладками, причем верхний участок заполнен жидким металлом, а нижний  вл етс  сплошным твердотельным электродом, отличающийс   тем, что, с целью повышени  технико-экономических показателей устройства за счет увеличени  эффективности электродинамического токового контура и чувствительности работы устройства, токовый контур снабжен вторым плоским витком, у которого верхний участок, заполненный жидким метсшлом,  вл етс  общим, а концы нижних сплошных твердотельных участков разнесены в противоположные стороны , причем рассто ние между ос ми участков составл ет 1,1 - 1,2 рассто ни  по ос м участков в вертикальном направлении. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке 2723991/24-07, кл. Н 01 Н 29/30, 1979.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2836718/24-07, кл. Н 01 Н 29/30, 1979.

   ю 6

   Фut.3